MATLAB矩阵计算与应用详解

"MATLAB示例简明教程" MATLAB，全称MATrix LABoratory，是一种专门用于矩阵运算和科学计算的高级编程环境。最初，MATLAB被设计为LINPACK和EISPACK矩阵软件包的接口，随着时间的发展，它演变成了一个集矩阵计算、图形界面和交互式程序设计于一体的通用科技计算平台。MATLAB的独特之处在于其基本数据单位是矩阵，这使得矩阵运算的表达方式与数学和工程中的常规表示非常接近。例如，对于矩阵方程Ax=b，MATLAB中只需一行代码A*x=b就能表达，如果要解出x，直接输入x=A\b即可，无需手动编程实现矩阵乘法和逆运算，极大地简化了问题的求解过程。 MATLAB现在是一个庞大的产品家族，包括MATLAB主包和各种工具箱（toolbox）。主包内含数百个核心内部函数，而工具箱则分为功能性工具包和学科性工具包。功能性工具包如符号计算工具、图形建模和仿真工具、文本处理工具以及硬件实时交互工具，它们跨学科使用。学科性工具包更加专业，如控制工具包(Control Toolbox)、信号处理工具包(Signal Processing Toolbox)和通信工具包(Communication Toolbox)等，这些工具箱针对特定领域的计算需求。 MATLAB因其开放性而备受赞誉，其主包和工具包的源文件可读可改，用户可以修改现有源文件或创建自定义文件来构建个性化的专用工具包。经过多年的使用和验证，MATLAB在欧美发达国家已成为高级课程如线性代数、自动控制理论、数理统计、数字信号处理、时间序列分析和动态系统仿真的基础教学工具，同时也是研究生和博士生必备的技能之一。在设计研究机构和工业部门，MATLAB广泛应用在研究和解决各种实际工程问题上。 对于初学者来说，了解MATLAB的工作环境至关重要。MATLAB的工作窗口包含指令行，用户可以通过键盘输入指令进行操作。例如，`quit`用于关闭并退出MATLAB，`clc`清除工作窗口的所有显示内容，而`clf`则用于清除当前图形窗口的内容。这些基本指令是进行MATLAB交互操作的基础，掌握了这些，就能更好地探索MATLAB的强大功能。